Содержание
Как устроен конусный (пробковый) кран? Где используются эти изделия? Для чего, например, употребляется пробковый кран 11Б6БК ДУ50? Как хороши эти элементы запорной арматуры в системах водоснабжения и отопления на фоне альтернатив? Попытаемся ответить на эти вопросы.
Что это такое
Принципиальная схема и используемые материалы
Так именуется закрывающее либо регулирующее приспособление, главный элемент которого — пробка — имеет форму полного либо усеченного конуса со сквозным каналом и соприкасается с корпусом всеми боковыми поверхностями. Непроницаемость для воды, воздуха, газа либо другой транспортируемой трубопроводом среды обеспечивается отсутствием зазора между стенками корпуса и пробкой.
Устройство пробкового крана подразумевает большую площадь трения и, как следствие, большое упрочнение, требующееся для поворота. Разумеется, что при громадном диаметре трубопровода оно станет неприемлемо громадным; кроме того: прикипание поверхностей дополнительно увеличит сопротивление.
Как раз исходя из этого для изготовления пробковых кранов традиционно используются коррозионностойкие материалы с низким коэффициентом трения — латунь и чугун.
Обратите внимание: из-за изюминок конструкции и низкой механической прочности используемых металлов диаметр пробковых кранов редко превышает 100 мм, а рабочее давление — 16 атмосфер.
Нет правил без исключений: при жажде в продаже возможно найти пробковый проходной кран диаметром до 200 миллиметров в металлическом корпусе.
Но к тем вентилям, каковые возможно встретить в подвалах, он имеет мало отношения:
- Для облегчения вращения пробки употребляется редуктор с штурвалом.
- Пробка выполняется все-таки из чугуна: в случае если прикипят друг к другу два металлических элемента, сорвать их не окажет помощь кроме того редуктор.
Герметизация корпуса
Как кран перекрывает перемещение воды либо газа в трубопроводе — осознать несложно. А как именно обеспечивается отсутствие утечек во окружающую среду?
Натяжение
Пробка проходит через корпус вентиля полностью. Ее хвостовик с нарезанной резьбой при затягивании навернутой на него гайки прижимает пробку к корпусу со большим упрочнением. Отсутствие зазора гарантирует отсутствие протечек как через вентиль по трубопроводу, так и во окружающую среду.
Любопытно: при работе вентиля уровень качества притирки поверхностей со временем улучшается.
Пружина
Газовый пробковый конусный кран, который возможно видеть на подводке к газовой плите в большинстве русских квартир, устроен пара в противном случае: пробка прижимается к корпусу не гайкой, а пружиной. Маленькое упрочнение прижима вкупе со смазкой снабжает умеренное упрочнение поворота пробки; но большое рабочее давление конструкции более чем мало.
Сальник
Наконец, на водоснабжении и отоплении массово использовался пробко-сальниковый кран: сальниковая набивка около штока снабжала отсутствие утечек. В большинстве случаев, употреблялся плетеный графитовый сальник.
То, как зажималась набивка, в большинстве случаев зависело от материала вентиля:
- Латунные изделия применяли обжим накидной гайкой.
- Пробковый чугунный кран чаще применял для обжимки сальника несколько болтов, притягивавших сальницу к ушкам корпуса.
Методы соединения корпуса с трубопроводом
Их, фактически, всего два:
- Фланцевое. Смежные фланцы притягиваются друг к другу четырьмя — восемью болтами; герметичность обеспечивается паронитовой либо резиновой прокладкой.
- Резьбовое, либо муфтовое. Для герметизации употребляется сантехнический лен и неестественные герметизирующие материалы.
В зависимости от номинального диаметра присоединяемого трубопровода указывается ДУ (условный проход) вентиля. Отечественная документация применяет метрическую систему; ДУ приблизительно соответствует внутреннему диаметру трубопроводу в миллиметрах. Импортные товары чаще маркируются в дюймах:
| ДУ | Размер в дюймах |
| 15 | 1/2 |
| 20 | 3/4 |
| 25 | 1 |
| 32 | 1 1/4 |
| 40 | 1 1/2 |
| 50 | 2 |
Использование
Приведем пара примеров применения пробковых кранов в разных их выполнениях.
- Самый наглядный пример — самоварный краник. Пробка в нем удерживается в корпусе крана лишь собственной тяжестью.
- Смесители советского примера с рычажным переключателем были не весьма эргономичны в применении и довольно часто текли; но они были фактически неубиваемыми. Сломать рычаг либо пробку было непростой задачей.
- Трехходовые пробковые краны употреблялись для регулировки температуры в квартирах: в зависимости от положения они пускали поток теплоносителя через батарею, через перемычку или полностью перекрывали его.
Кстати: последняя функция крана была обстоятельством лютой неприязни слесарей, обслуживавших районы, застроенные хрущевками. Узнать, кто из жильцов по стояку перекрыл кран, получалось далеко не сходу.
- Газовые краны советского примера нами уже упоминались. Пробковый вентиль на фоне распространенных тогда винтовых вправду смотрелся куда более надежным и обеспечивающим отсутствие утечек.
- Наконец, наровне с винтовым вентилем пробковый сальниковый кран был наиболее распространенным элементом запорной водоснабжения систем и арматуры отопления в 60 — 80 годы прошлого века. Именно там, например, массово употреблялся упомянутый в начале нашего материала вентиль 11Б6БК ДУ50: он монтировался на врезках ГВС и отопления в элеваторных узлах.
Преимущества и недочёты
Как выглядят пробковые краны на фоне альтернатив применительно к сантехнике?
Начнем с похвал в их адрес.
Плюсы
- В отличие от винтовых вентилей, их не требуется в некотором роде ориентировать по направлению тока воды. Отрыв клапана не угрожает легко ввиду отсутствия такового.
- Прямой и широкий сквозной канал в пробке формирует достаточно умеренное гидравлическое сопротивление — опять-таки в отличие от извилистых ходов в винтовом вентиле.
- По той же причине пробковые вентиля ни при каких обстоятельствах не забиваются окалиной, ржавчиной и песком. Мусору просто-напросто негде задержаться в них.
- От современных шаровых вентилей пробковые выгодно отличаются большей стойкостью к большим температурам.
Но: 150 С, большие для шарового вентиля, являются пределом температуры на подающей нитке теплотрассы в пик зимних холодов. Более высокие значения достижимы только в системах парового отопления, каковые на данный момент употребляются только на немногочисленных промышленных фирмах.
Минусы
Опыт общения автора с пробковыми вентилями в системах водоснабжения и отопления разрешает сформулировать следующие главные претензии к ним:
- И чугунные, и латунные вентиля при долгом бездействии закипают. Дабы провернуть их по окончании пяти лет простоя, требуется упрочнение, в полной мере талантливое порвать резьбу на сгоне.
- По окончании пресловутого периода бездействия мельчайший поворот вентиля ведет к утечке воды через сальник. Да, это неприятность — неспециализированная для всех изделий с сальниковой набивкой; но при винтового вентиля она решается его полным открытием. Тут же приходится набивать сальник заново.
- Кстати, о сальнике: набить его возможно, лишь предварительно перекрыв и скинув воду. С чем связана инструкция? В случае если вскрыть вентиль под давлением, потревоженная пробка вполне возможно полетит вам в лицо на фронте потока воды. В лучшем случае — холодной, в нехорошем — обжигающе горячей.
Для сравнения: задвижку с притертыми щечками для набивки сальника своими руками достаточно .
- Бессальниковые (натяжные) вентиля приходится ослаблять перед открытием либо закрытием, что сопровождается утечкой воды. Особенно трогательно, в то время, когда вы находитесь под вентилем. В случае если же не ослаблять натяжную гайку, имеется настоящие шансы оторвать резьбу от пробки.
- Шток для поворота приходится брать разводным, рожковым либо (значительно чаще) газовым ключом. Как следствие, довольно часто применяемые краны легко определить по скругленным, а то и фактически отсутствующим выше сальницы штокам.
- При всем том цена пробкового вентиля не ниже, а обычно — выше шарового аналога того же размера.
Заключение
Выводы достаточно неутешительны. Морально устаревшая конструкция уже проиграла битву за рынок сантехнических коммуникаций и может употребляться разве что в узкоспециализированных промышленных трубопроводах.
В зданиях, где под радиатором стоит трехходовой пробковый кран, возможно только порекомендовать как возможно скорее выполнить замену подводок.
Как неизменно, в видео в данной статье читатель сможет отыскать дополнительную тематическую данные. Удач!
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ГОРНЫХ И НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ МАШИН
Эксплуатация и ремонт пробкового крана
Выполнил: ст.гр. МОН-06:
1. ВИДЫ ЗАПОРНЫХ УСТРОЙСТВ
2. ВЫБОР ЗАПОРНОГО УСТРОЙСТВА
2.1 Классификация кранов
2.2 Пробковый кран
3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И СМАЗКА
4. НЕИСПРАВНОСТИ И ИХ УСТРАНЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
В общем случае основное назначение запорной арматуры — перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом. Кроме того, запорную арматуру применяют: 1) для переключения потока или его части из одной ветви системы в другую и 2) для дросселирования потока среды, т. е. изменения его расхода, давления и скорости (применение нежелательно, так как в условиях дросселирования запорная арматура быстрее изнашивается из-за эрозии, вибрации и других причин).
Тип и назначение трубопровода, вид запорной арматуры и место ее установки в гидравлической системе определяют конкретные особенности эксплуатации арматуры, а также характер требований, предъявляемых к ней. Так, запорные устройства фонтанной арматуры подавляющую часть времени своего функционирования находится в открытом положении, при этом через нее идет поток жидкости либо газа. Такая арматура закрывается например, для проведения ремонтных работ, врезки отвода и при аварии (разрыве трубы). При этом, естественно, арматура должна обеспечивать полную герметичность. Чтобы потери при аварии были минимальны, арматуру необходимо закрыть сразу же. Привод запорной арматуры должен быть взрывобезопасным. Поскольку скважины часто находятся в малообжитых и труднодоступных районах (пустыни, тундра, тайга), обслуживание запорной арматуры затруднительно.
Основные требования к запорным устройствам следующие. Поскольку такая арматура почти постоянно открыта, она должна иметь минимальное гидравлическое сопротивление, чтобы не снижать существенно пропускную способность линии. Такая арматура должна иметь высокую надежность, определяемую не большим числом циклов срабатывания (что в данном случае и не надо), а легкостью закрытия после длительной эксплуатации в открытом положении, либо наоборот. Для герметичного закрывания арматуры необходимо, чтобы уплотнение было высокостойким к длительному эрозионному воздействию потока добываемой жидкости, который может содержать абразивные частицы. Арматура должна быть долговечной (примерно 10—20 лет), так как операция по ее замене обходится значительно дороже самой арматуры из-за необходимости остановки работы скважины в целом, сложности доставки арматуры на место и т. п. Высокая надежность запорных устройств фонтанной арматуры при минимальном обслуживании — довольно жесткое условие при конструировании.
1. ВИДЫ ЗАПОРНЫХ УСТРОЙСТВ
Основных, наиболее часто применяемых типов запорной арматуры, четыре. Их различают по характеру перемещения запорного элемента при срабатывании арматуры и по форме этого элемента.
Принципиальная особенность задвижек заключается в том, что при их закрывании запорный элемент не преодолевает усилия от давления среды, так как он движется поперек потока. В задвижках при закрывании необходимо преодолеть только трение. Поэтому их можно применять для больших проходов и рабочих давлений. Площадь уплотнительных поверхностей задвижек невелика — два узких кольца вокруг прохода. Благодаря этому они надежны и герметичны. Основное преимущество задвижек — их прямоточность и низкое местное гидравлическое сопротивление. Последнее может быть практически сведено к сопротивлению трения о стенки трубы равной длины в задвижках с направляющей трубой, где в открытом положении для потока создается канал, совпадающий по сечению с трубопроводом.
Основное преимущество вентилей — отсутствие трения уплотнительных поверхностей. При этом значительно уменьшается опасность повреждения (путем схватывания и задирания однородных металлических поверхностей, царапания посторонними частицами) уплотнения, что позволяет использовать более высокие контактные давления. Поэтому вентили применяют в самых ответственных трубопроводах высокого давления. По сравнению с задвижками высота вентилей обычно несколько меньше, зато строительная длина их значительно больше. Это объясняется необходимостью разместить более или менее плавное колено с седлом. С другой стороны, в угловой арматуре (где запорное устройство совмещается с изгибом трубопровода) это колено получается совершенно естественно, так что вентили — практически наиболее удобный и эффективный вид угловой арматуры. Недостаток вентилей заключается в необходимости при закрывании (или при открывании — с подачей среды на золотник) преодолевать давление среды. Это дополнительно нагружает шпиндель и привод вентиля и увеличивает усилие на маховике. В вентилях с подачей среды на золотник при повышенных давлениях или больших проходах применяют разгрузочные устройства (золотники меньшего диаметра, открывающиеся до открывания главного золотника). При подаче среды на золотник вентиля сальник постоянно находится под давлением среды, что снижает его надежность. В связи с этим вентили среднего и высокого давления применяют при проходах не выше 400 мм, причем наиболее применимы вентили с условным проходом до 150 мм включительно.
Преимуществом вентилей является малый рабочий ход их запорного элемента (обычно в четыре раза меньший по сравнению с задвижками), а следовательно, и меньшие высота вентилей и время срабатывания, чем у задвижек. Вентили имеют то преимущество перед задвижками, что в них уплотнение золотника легко может быть выполнено из резины или пластмассы, при этом усилие, требуемое для герметизации, значительно снижается и повышается коррозионная стойкость уплотнения.
Серьезным недостатком большинства конструкций вентилей (кроме прямоточных) является их наиболее высокое, по сравнению с другими типами запорной арматуры, гидравлическое сопротивление. Прямоточные вентили имеют более низкое гидравлическое сопротивление, однако они несколько дороже вследствие сложного изготовления.
Диафрагмовые вентили имеют такие же ограничения по величине прохода что и обычные; кроме того, их можно применять только для низких давлений (до 10 кгс/см 2 ), что связано с малой прочностью упругого запорного элемента диафрагмы, выполняемой из материалов большой гибкости (резины, пластмассы). Диафрагмовые вентили особенно хорошо приспособлены для работы на агрессивных средах, так как они не имеют сальника, а подвижные металлические элементы отделены от рабочей среды диафрагмой.
Корпусы диафрагмовых вентилей обычно изнутри футеруются резиной или пластмассой, что повышает их коррозионную стойкость. Диафрагмовые вентили обеспечивают хорошую герметичность, даже на средах с посторонними включениями, так как последние вдавливаются в мягкое уплотнение.
Некоторую аналогию с диафрагмовыми вентилями представляют шланговые затворы. Их основная часть — резиновый или резинотканевый шланг, пережимаемый специальными траверсами от механического или ручного привода, либо давлением жидкости. Основные преимущества шланговых затворов — простота конструкции, эффективность работы на шламах и пульпах (где арматура большинства других типов не работоспособна), стойкость к коррозии и особенно к абразивному износу. При эксплуатации в среде с абразивными частицами шланговые затворы почти незаменимы, потому что, кроме высокой абразивной стойкости и надежности герметизации резинового корпуса, они прямоточны. Это обстоятельство выгодно отличает шланговые затворы от диафрагмовых вентилей, так как при поворотах потока с абразивными частицами они ударяются о стенку, которая быстро изнашивается.
Однако шланговые затворы имеют ограниченную долговечность, связанную со старением резины. Вследствие низкой прочности резины шланговые затворы можно применять только при низких давлениях (практически до 6 кгс/см 2 ). Шланговые затворы не рекомендуется использовать при вакууме, так как под действием внешнего давления шланг может терять устойчивость и самопроизвольно перекрывать проход.
Важное преимущество кранов как вида запорной арматуры — уплотнительные поверхности во время работы остаются в контакте друг с другом и защищены от рабочей среды. Это практически устраняет опасность попадания и защемления посторонних частиц между уплотнительными поверхностями, уменьшает коррозию и эрозию уплотнений, делает возможным применять смазку последних. Использование смазки в затворе повышает герметичность надежность и долговечность работы затвора, а также снижает усилия для управления.
Другим преимуществом кранов является их самоторможение (кран не может открыться в результате давления среды). Это позволяет не применять самотормозящиеся винтовые передачи в приводе, что упрощает конструкцию, повышает к. п. д. привода и обеспечивает быстрое срабатывание (необходимо повернуть маховик или выходной вал при механическом приводе только на четверть оборота). Существенное преимущество кранов заключается в их низком гидравлическом сопротивлении и отсутствии застойных зон в корпусе вследствие прямоточности проходного канала, а также в возможности сосредоточить в одном запорном устройстве управление несколькими разветвляющимися потоками: трех- и четырехходовые краны часто применяются в технологической обвязке самых различных объектов.
К недостаткам кранов относится прежде всего их менее надежная герметичность (в основном у конических кранов с уплотнением «металл по металлу»).
Краны пробковые (краны конусные) — вид трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока рабочей среды. Запирающий рабочий элемент крана пробкового имеет форму усеченного конуса. Из-за этого пробковые краны нередко называют «конусными». Это один из самых простых и пожалуй самых древних типов запорной арматуры. Достаточно привести в пример самоварный краник, имеющий именно эту конструкцию. Проход среды, при открытии крана, обеспечивает сквозное отверстие в пробке крана. При повороте затвора на 90 градусов происходит полное перекрывание потока рабочей среды через пробковый кран. Отверстие, как правило, не круглое, как в шаровых кранах, а трапециевидное. Седлом пробкового крана является внутренняя поверхность корпуса крана. Таким образом, уплотнительными поверхностями запорного органа являются конические поверхности — наружная пробки и внутренняя корпуса. Пробковые краны применяются для жидких и газообразных сред с широким диапазоном рабочих параметров: давления до 1,6 МПа и температурой — от — 40°C до +100 °C. Краны используются на трубопроводах относительно небольших диаметров, поскольку усилие по управлению кранами больших диаметров существенно возрастает. Подробнее
